1.1.1.3. Разъемные в плоскости, перпендикулярной оси вала.

- фланцевые (поперечно-свертные) муфты (рис. 33)

Рекомендуют применять для соединения соосных валов. Полу­муфты насаживаются на концы валов с натягом и стягивают болтами. Центриро­вание обеспечивается наличием выступа или применением специальных центрирующих полуколец. Фланцевые открытые муфты отличаются отсутствием буртиков, ограждающих болты (см. рис. 33,а). Они изготавливаются по ГОСТ 20761-80 для диаметров валов от 12 мм до 250 мм. Они обеспечивают надежное соединение валов, просты по конструкции, дешевы и поэтому широко применяются в машиностроении. Недостаток — строгое со­блюдение перпендикулярности рабочих торцовых поверхностей полу­муфт к осам валов и сравнительно велики габариты по размеру . Для изготовления используется сталь 40, допускается СЧ 21. Полукольца, болты, гайки изготавливают из стали 35. Болты, соединяющие полумуфты ставятся поочередно, без зазора (болты по ГОСТ 7817-72) и с зазором (по ГОСТ 7808-70). Расчет болтов ведут в предположении, что весь момент воспринимают болты, установленные без зазора и работающие на срез. Условие прочности на срез болтов, установленных без зазора:

,

где — расчетный момент, Н^.мм;

— расчетная окружная сила, Н;

— диаметр окружности центров крепежных болтов, мм;

— число болтов, установленных без зазора;

— диаметр ненарезанной части болта;

а)

б)

Рис. 33. Фланцевые муфты

Рис. 34. Зубчатая муфта

— допускаемое напряжение на срез для болтов, Н/мм²;

— предел текучести материала болта.

Если все болты поставлены с зазором, то их рассчитывают на силу затяжки которая создает на стыке полумуфт си­лы трения, достаточные для передачи вращающего момента

где — общее число болтов;

— коэффициент трения;

— допускаемая осевая нагрузка для затянутых болтов /4, табл. 3.10/;

Соотношения между размерами муфты:

Наружный диаметр:

.

Общая длина:

.

Число болтов:

.

1.1.2. Компенсирующие самоустанавливающиеся

муфты

- зубчатая муфта (рис. 34).

Зубчатая муфта (ГОСТ 5006-83) относится к подгруппе компенсирующих, класса нерасцепляемых муфт. Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными сме­щениями их осей, вызванными неточностью изготовления, монта­жа и упругими деформациями. Но не смягчает толчков и поэтому относится к подгруппе жестких муфт. Зубчатая муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями и надетой на них обоймой с внут­ренними зубьями. Зубчатые втулки насаживают на концы соединяемых валов. Обоймы стягиваются винтами. Зубья втулок и обоймы имеют эвольвентный профиль. Эти муфты обла­дают большей несущей способностью (до 63 000 Н^.м) при малых габаритах, так как одновременно работает большое число зубьев.

Соединяют валы диаметром от 40 мм до 200 мм. Допускают значительные частоты вращения 25 м/с. Зубчатые муф­ты допускают угловое смещение . Это вызывает возник­новения изгибающего воздействия на валы. Изгибающий момент сос­тавляет 0,1 от крутящего. Детали муфты изготавливают из стали 40. Зубья втулок закаливают до твердости HRС 40, а зубья обойм HRC 35. Зубья имеют бочкообразную форму. Число зубьев каждого венца . Для уменьшения износа зубьев в муфту заливают смазку большой вязкости (нигрол). Считают, что нагрузка распределяется равномерно между всеми зубьями, что контакт происходит по всей длине зуба и рабочей вы­соте . Основным критерием работоспособнос­ти муфт является износостойкость зубьев. Условие износостой­кости:

,

где — давление на поверхности зубьев, Н/мм²;

— длина зуба, мм;

— делительный диаметр, мм;

— число зубьев втулки,

— модуль зацепления, мм;

— допускаемое давление, Н/мм²;

—расчетный момент, Н^.м.

,

где — коэффициент безопасности,

— если поломка муфты не вызывает аварии,

— если поломка муфты ведет к аварии машины,

— если поломка муфты ведет к аварии ряда машин,

— если поломка муфты ведет к человеческим жертвам;

— коэффициент условий работы муфты,

— спокойная работа,

— работа с ударами, неравномерно нагруженных и ре­версивных механизмов;

— момент, выбираемый по таблицам ГОСТ 5006-83.

Зубчатые муфты широко применяются, особенно в тяжелом машиностроении.

- упругая втулочно-пальцевая (МУВП) (рис. 35)

Назначение упругих муфт — смягчение толчков нагрузки и пре­дотвращения опасных колебаний. Упругие муфты обладают жесткостью или податливостью, а также демпфирующей способностью. Муфты бывают постоянной жесткости и переменной. Первые имеют ЛИНЕЙНУЮ характеристику (зависимость угла закручивания от — прямая), а вторые — нелинейную. Упругие муфты состоят из двух полумуфт и упругих элементов — металлических (стальные пружины) и неметаллических (резиновые). Рассмотрим кон­струкцию упругой муфты с резиновыми элементами. Эти муфты полу­чили широкое распространение, особенно в передачах от электродвигателей. Полумуфты насаживаются на концы валов с натягом на призматические шпонки. Полумуфты между собой соединяются пальцами, на которых устанавливаются резиновые кольца. Полумуфты изго­тавливают из чугуна СЧ 21, пальцы — из

Рис. 35. Втулочно-пальцевая муфта (МУВП)

Рис. 36. Витые цилиндрические одножильные пружины с прицепами

Рис. 37. Витая коническая пружина с прицепом

нормализованной стали 45, а кольца — из специ­альной резины. Пальцы проверяют на изгиб.

,

где — диаметр окружности, на которой расположены пальцы, мм;

— число пальцев;

— длина цилиндрического участка пальца, мм;

— диаметр цилиндрического участка пальца, мм;

— допускаемое напряжение на изгиб для пальца, Н/мм².